Giáo trình sinh học đại cương

Giáo trình sinh học đại cương Biên tập bởi: Nguyễn Hải Giáo trình sinh học đại cương Biên tập bởi: Nguyễn Hải Các tác giả: Nguyễn Hải Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/3207fce7 MỤC LỤC Sự hình thành trái đất khí Nguồn gốc sống Sự tiến hóa tế bào Học thuyết tế bào phương pháp nghiên cứu tế bào học Thành phần hóa học tế bào Tế bào Eukaryote Cấu tạo tế bào Prokaryote Các trình sinh học tế bào Sự đa dạng tế bào 10 Khái niệm cấu trúc Enzyme 11 Cơ chế hoạt động,phân loại yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính Enzyme 12 Hô hấp tế bào 13 Quang hợp 14 Lịch sử phát triển di truyền học 15 Đối tượng phương pháp nghiên cứu di truyền học 16 Quan hệ di truyền học với khoa học khác với thực tiễn 17 Acid Nucleic vật chất di truyền cấp độ phân tử 18 Tái DNA 19 Nhiễm sắc thể 20 Sự phân bào 21 Gene mã di truyền Tham gia đóng góp 1/132 Sự hình thành trái đất khí Thuyết vũ trụ nhiều người công nhận thuyết đại bùng nổ (Big Bang) Theo thuyết “khối nguyên tử sơ khai khổng lồ” nổ vật chất phát tán thành đám mây bụi khí vũ trụ nhiệt độ cao cách 13 tỉ năm Hình 1.1: Thuyết “Big Bang” Mặt trời hành tinh hình thành từ đám mây bụi khí vũ trụ Phần lớn vật chất cô đặc thành khối nóng gọi mặt trời Phần lại hình thành hành tinh có trái đất quay quanh mặt trời, cách khoảng 4-5 tỉ năm Khi đất cô đặc, phân tử nặng Fe, Zn, Ni di chuyển vào tâm, chất nhẹ tập 2/132 trung gần bề mặt Các chất khí He, H2 hình thành nên khí trái đất đâu tiên Tuy nhiên, đất nhỏ nên trọng lực yếu, chất khí bay vào vũ trụ để lại đất khí Sức nén lực hấp dẫn, tan rã phóng xạ nguyên nhân làm lòng trái đất nóng chảy hình thành lõi chủ yếu Fe, Ni Lõi nóng bao bọc Manti (Silicat Mg) lỏng nguội Lớp hay vỏ trái đất rắn lại tạo thành lục địa đại dương Hình 1.2: Cấu tạo Trái Đất Quả đất nguội dần qua nhiều giai đoạn Các khí nóng bên thoát qua núi lửa hình thành nên khí thứ hai Bầu khí cổ xưa có tính khử mạnh oxygen tự Theo Oparin, khí cổ xưa bao gồm: NH3, H2O, CH4 Một số giả thuyết khác cho khí cổ xưa có thêm CO, CO2, H2 , N2, H2S HCN 3/132 Hình 1.3: Sự hình thành khí thứ hai (theo Oparin) Trong thời gian đó, nước ngưng tụ tạo trận mưa dầm Nước tập trung vào chổ trũng hình thành nên đại dương Các dòng nước mang muối khoáng tích lũy biển 4/132 Nguồn gốc sống Theo nhiều giả thuyết, sinh vật tạo từ trình tiến hoá hóa học giai đoạn: Tổng hợp tích luỹ chất hữu có phân tử lượng nhỏ từ chất vô có sẵn; Polymer hoá chất hữu phân tử lượng thấp thành chất hữu có phân tử lượng cao; Sự kết hợp chất hữu tổng hợp đường vô thành “tế bào” (protobions) có tính chất hoá học khác với chất quanh chúng; nguồn gốc di truyền Tổng hợp tích luỹ chất hữu có phân tử lượng nhỏ từ chất vô có sẵn Năm 1920, Oparin đưa giả thuyết, chất hữu tổng hợp từ chất vô có sẵn khí đại dương Các chất hữu amino acid, đường từ NH3, CH4 nước khí cổ xưa Các sinh vật xuất ngẫu nhiên từ dung dịch đậm đặc nóng chất Tuy nhiên, giả thuyết không công nhận thực nghiệm Năm 1953, Stand Miller Harold Urey thực nghiệm chứng minh chất hữu đơn giản hình thành từ chất vô theo đường hoá học điều kiện trái đất cổ xưa Trong mô hình thí nghiệm, Miller tạo điều kiện tương tự trái đất cổ xưa Hệ thống gồm: bình nước đun nóng 80oC; bình cầu khí gồm: CH4, NH3, H2; điện cực phát tia lửa điện (tia chớp); hệ thống làm lạnh (trái đất nguội dần) Sau Miller cho hệ thống hoạt động tuần, thu dung dịch thí nghiệm phân tích thành phần Kết cho thấy, có mặt nhiều chất hữu cần cho trình tổng hợp đại phân tử sinh học amino acid, lactate, acid hữu …Thí nghiệm Miler chứng minh số bước giả thuyết Operin Điều mở bước ngoặt tìm hiểu nguồn gốc sống 5/132 Hình 1.4: Mô hình tổng hợp chất hữu đường hóa học Nhiều phòng thí nghiệm lập lại thí nghiệm Miller thay đổi thành phần khí quyển, dùng tác nhân ánh sáng thường, tia X, tia phóng xạ để thay cho tia lủa điện Kết thu 20 amino acids, purin (A & G), pyrimindin (C, T & U) ATP thêm phosphate Sự hình thành chất hữu phức tạp từ chất hữu đơn giản Các chất hữu đơn giản tích lũy môi trường nước polymer hóa để hình thành chất hữu phức tạp protein, nucleic acid…Trong tế bào phản ứng 6/132 enzyme xúc tác, trình tổng hợp hóa học enzyme nồng độ monomer nước thấp Như làm phản ứng polymer hoá xảy ra? Vấn đề không đơn giản có nhiều giả thuyết Một số cho nồng độ chất hữu trong biển nguyển thủy cao nên có khả gắn kết với tạo thành polimer Những người chí cho enzyme xúc tác, phản ứng tạo thành xảy thời gian dài Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học cho rằng, nồng độ chất đại dương cổ xưa không không đủ đậm đặc để thực polimer Theo họ phải có chế học làm tăng nồng độ Một giả thuyết cho sức nóng mặt trời nước bóc chất hữu phân tử lượng nhỏ tập trung hồ nước nhỏ cô đặc Một giả thuyết khác cho đất sét có khả huy động monomer hữu monomer bám hạt sét tích điện Các monomer hữu polymer hoá tạo thành hợp chất hữu cao phân tử Những polymer hữu sóng, mưa trôi trở lại ao hồ đại dương Quá trình lập lại nhiều lần làm cho nồng độ chất hữu cao phân tử tăng cao Hai giả thuyết dược Sidney Fox (Clay theory: thuyết đất sét) Guterwachtershauser (ion pyrite theory: thuyết pirit sắt) chứng minh thực nghiệm Sự hình thành “tế bào” Sau polimer hình thành chúng phải gắn với tạo thành đại phân tử làm tăng tính phức tạp tổ chức Những tính chất sống xuất từ tương tác phân tử tổ chức thành mức độ cao Những tế bào sống bắt nguồn gốc từ “tế bào” (protobionts: khối kết phân tử) tạo đường hóa học Những tế bào chưa có khả sinh sản chúng trì môi trường hoá học bên khác với môi trường xung quanh có biểu vài đặc điểm sống chẳng hạn trao đổi chất (metabolism), dễ bị kích thích (excitability) Một loại “tế bào” oparin gọi coacervate tự lắp ráp lắc dung dịch có chứa phân tử lipids, proteins, nucleic acid polysaccharides Coacervate tách biệt với môi trường màng kỵ nước Các hạt coacervate hấp thụ enzymes chất khác từ môi trường giải phóng sản phẩm phản ứng enzymes Khi hấp thụ chất, coacervate sinh trưởng phân chia thành coacervate nhỏ Các coacervate có thành phần tốt to phân chia tiếp Theo Operin, chọn lọc tự nhiên giữ lại hoàn thiện giọt tốt tạo thành tế bào 7/132 Một “tế bào” khác Fox(1960) gọi tiểu cầu (microphere), tạo trộn proteinoid với nước đun nóng đến 130-180 oC làm lạnh dần qua 1-2 tuần pH nồng độ muối định Một vài tiểu cầu có màng thấm chọn lọc, có khả xúc tác vài phản ứng thủy phân glucose có khả phóng điện (giống tế bào thần kinh) Các tiểu cầu có khả nảy chồi tạo tiểu cầu khác Một “tế bào” khác liposome hình thành tự nhiên thành phần dung dịch có lipids Màng liposome lớp lipid đôi giống màng tế bào Liposome có khả sinh trưởng cách hòa nhập liposome nhỏ sinh sản tách liposome lớn thành liposome nhỏ Không giống mô hình thí nghiệm, “tế bào” enzyme tinh tế bào Một vài chất tổng hợp đường hoá học có khả xúc tác yếu cho phép “tế bào” biến đổi chất hấp thụ qua màng Khả sống sót “tế bào” tăng lên theo hướng hoàn thiện cấu trúc bên trong, tăng cường bề mặt ngăn cách với môi trường, phức tạp tính hiệu trình trao đổi chat Chọn lọc tự nhiên chọn lọc hoàn thiện “tế bào” có nhiều ưu điểm tạo nên tế bào tiếp tục tiến hóa ngày RNA nguyên liệu di truyền Các “tế bào” đa dạng tính thấm, khả xúc tác, sinh sản, sinh trưởng môi trường chọn lọc tế bào thích nghi đào thải tế bào không thích nghi Các đặc tính “tế bào” trì tiến hóa qua hệ xuất vài chế di truyền Trong tế bào thông tin di truyền mã hóa nucleic acid (DNA & RNA) Nhiều giả thuyết cho gen xuất trước: Năm 1929, G Muller nhà di truyền học nêu giả thuyết sống một vài gen tạo thành không sinh vật thời gian dài giả thuyết không ý Tuy nhiên, dẫn liệu từ sinh học phân tử cho thấy giải thuyết ngày có lí lí sau Thứ nhất: Cấu trúc phân tử tái sinh virus Chúng ta biết xâm nhập vào vi khuẩn co1ADN ARN bơm vào tự chép tạo hạt virus Thứ hai: Trong trình tổng hợp protein, ngòai AND mARN có tham gia tARN rARN điều cho thấy nucleic acid có trước Thứ ba: Nhiều nucleotide giữ vai trò đa dạng quan trọng tế bào tất các sinh vật 8/132 Phân chia tế bào chất tế bào động vật thực vật Ý nghĩa nguyên phân Nguyên phân sở tăng trưởng sinh vật đa bào sinh sản vô tính Qua nguyên phân, hệ tế bào thể đa bào hệ cá thể loài sinh sản vô tính trì nhiễm sắc thể (2n) đặc trưng Phân bào giảm nhiễm (Giảm phân - Meiosis) Là trình phân bào chuyên biệt xảy tế bào sinh dục, số lượng nhiễm sắc thể giảm nửa Giảm phân gồm hai lần phân chia: lần phân chia thứ phân chia giảm nhiễm, lần phân chia thứ hai phân chia nguyên nhiễm Một tế bào sinh dục qua giảm phân tạo tế bào với nhiễm sắc thể giảm nửa 118/132 So sánh giảm phân nguyên phân Giảm phân I Gồm kỳ Kỳ trước I Các kiện xảy giảm phân I tương tự nguyên phân Tuy nhiên, tượng tiếp hợp cặp nhiễm sắc thể tương đồng bắt chéo trao đổi đoạn chromatid xảy giảm phân Kỳ I Các nhiễm sắc thể kép tập trung theo cặp tương đồng mặt phẳng xích đạo thoi vô sắc Mỗi nhiễm sắc thể kép cặp tương đồng gắn với sợi vô sắc kinetochore Kỳ sau I 119/132 Sợi vô sắc thu ngắn lại Cặp nhiễm sắc thể kép phân ly, kép cực tế bào Kỳ cuối I phân chia tế bào chất Hai tế bào hình thành, nhân tế bào mang nhiễm sắc thể đơn bội Nhiễm sắc thể trạng thái kép 120/132 Giảm phân II Tiếp theo kỳ cuối giảm phân I giai đoạn chuyển tiếp, tương tự kỳ trung gian nhân đôi nhiễm sắc thể Kỳ trước II Bộ nhiễm sắc thể kép (đơn bội) tiến tới mặt phẳng xích đạo tế bào Kỳ II Nhiễm sắc thể kép đóng xoắn cực đại tập trung mặt phẳng xích đạo thoi vô sắc Hai kinetochore cặp chromatid chị em gắn với hai sợi vô sắc đến từ hai cực đối diện Kỳ sau II Hai chromatid nhiễm sắc thể kép tách tâm động, chromatid phân ly cực tế bào Kỳ cuối II phân chia tế bào Mỗi nhiễm sắc thể đến cực tế bào, màng nhân hình thành Phân chia tế bào chất xảy Kết thúc giảm phân, tế bào sinh dục (2n) hình thành tế bào Mỗi tế bào có nhiễm sắc thể giảm nửa (n) Ý nghĩa giảm phân Giảm phân sở sinh sản hữu tính làm tăng đa dạng di truyền Thông qua giảm phân, tế bào sinh dục chín với 2n nhiễm sắc thể tạo 2n loại giao tử VD: Ở người tế bào sinh dục có 2n = 46 nhiễm sắc thể, qua giảm phân hình thành 223 loại giao tử Sự trao đổi chéo dẫn đến hoán vị gene kỳ trước giảm phân I làm tăng số loại giao tử Sự kết hợp ngẫu nhiên loại giao tử thụ tinh làm tăng số loại hợp tử VD: Số lượng loại hợp tử hình thành người 223 x 223 121/132 Tóm lại: Sự phân ly độc lập nhiễm thể, trao đổi chéo chromatid thụ tinh ngẫu nhiên loại giao tử ba nguồn gốc đa dạng di truyền Phân li độc lập nhiễm sắc thể 122/132 123/132 Gene mã di truyền Khái niệm gene Mendel (Mitchell, 1999) “nhân tố di truyền” đơn vị di truyền tách biệt ảnh hưởng tính trạng Khái niệm “gene” Wilhelm Johannsen đề lần vào năm 1909 ông quan niệm cách sơ lược “mầm mống đặc biệt, di truyền tách biệt nhiều tính trạng thể” Morgan (Mitchell, 1999): “gene” (locus) đơn vị di truyền chia nhỏ nằm nhiễm sắc thể Khái niệm bao hàm: Gene đơn vị chức năng: Các phần gene tồn hoạt động chức Đột biến gen ảnh hưởng đến chức di truyền Gene đơn vị tái tổ hợp: Sự trao đổi chéo diễn gene, xảy gene Gene đơn vị đột biến: Gene bị biến đổi tổng thể hoàn chỉnh trước tác nhân đột biến đủ liều lượng Benzer (Hoàng, 1995) nghiên cứu phage T4 kí sinh E.coli thấy trao đổi chéo đột biến xảy gen gen có vị trí trao đổi chéo đột biến xảy Như gen có nhiều đơn vị tái tổ hợp (recon-từ recombination) đột biến (muton- có gốc từ mutant) Một đoạn phân tử DNA xác định cấu trúc chuỗi polypeptide gọi gen cấu trúc hay citron (gốc từ cistrans), trung bình có từ 500-1000 cặp nucleotide, chứa muton recon Thập niên 1940, thuyết “một gen - enzyme” George Beadle Edward Tatum chứng minh: gen kiểm tra phản ứng sinh hóa Học thuyết chứng tỏ gen chi phối cấu trúc protein Sau đó, người ta biết có protein gồm nhiều chuỗi polypeptide nhiều gen quy định (ví dụ hemoglobin) nên thuyết chỉnh lại “1 gen – polypeptide” Thập niên 1950, mô hình cấu trúc ADN James Watson Francis Crick đề xuất “Học thuyết trung tâm” đời Gen hiểu đoạn ADN nhiễm sắc thể mã hóa cho polypeptide hay ARN Cuối năm 1970, người ta phát thấy eukaryote có đoạn ADN không mã hóa cho acid amin phân tử protein Trong toàn DNA prokaryote 124/132 mang thông tin mã hóa cho protein, eukaryote, phân tử DNA bao gồm trình tự mã hóa gọi exon xen kẽ với trình tự không mã hóa gọi intron Một phân tử mRNA vừa phiên mã từ gen cấu trúc chưa có hoạt tính; phân tử phải trải qua trình ghép nối, loại bỏ intron để trở thành phân tử mRNA trưởng thành có khả tham gia dịch mã Khái niệm gen chỉnh lý sau: “Gen đoạn ADN đảm bảo cho việc tạo polypeptide, bao gồm vùng trước, vùng sau vùng mã hóa cho protein, đoạn mã hóa (exon) lẫn đoạn không mã hóa (intron) eukaryote” (a) (b) Cấu trúc gene mã hóa cho polypeptide Như nay, định nghĩa tổng quát gen sau: 125/132 “Gen đơn vị chức sở máy di truyền, chiếm locus định nhiễm sắc thể Gen đoạn vật chất di truyền mã hóa cho đại phân tử sinh học ARN polypeptide” Mã di truyền Như biết, có mối liên hệ DNA, RNA protein DNA RNA cấu tạo từ loại nucleotide protein hình thành từ 20 loại amino acid Như vậy, tổ hợp loại nucleotide mã hóa cho 20 loại amino acid Nếu tế bào sử dụng nucleotide mã hóa cho amino acid loại nucleotide tạo 42 = 16 amino acid không đủ cho nhu cầu thực tế Như vậy, đơn vị mã hóa cho amino acid hay gọi codon phải từ nucleotide trở lên Những nghiên cứu thập 60 chứng minh tổ hợp nucleotide mã hóa cho amino acid xác định codon mã hóa cho loại amino acid Như loại nucleotide hình thành 43 = 64 codon có codon không mã hóa cho amino acid nào, codon kết thúc UAA, UGA, UAG codon mở đầu AUG mã hóa cho methionin 126/132 Bảng mã di truyền (mRNA) Mã di truyền mã ba (triplet), không gối lên (non-overlapping) đọc cách liên tục, không ngắt quãng (comma-less) Mã di truyền có tính thoái hóa (degenerate) nghĩa nhiều codon xác định acid amin, trừ hai ngoại lệ: AUG mã hóa cho Met UGG mã hóa cho Trp Mã di truyền có tính phổ biến (universal), nghĩa thống cho toàn sinh giới Tuy nhiên, từ năm 1980 người ta phát thấy ty thể số loài eukaryote số sinh vật đơn bào có biến đổi ý nghĩa số mã di truyền 127/132 Tham gia đóng góp Tài liệu: Giáo trình sinh học đại cương Biên tập bởi: Nguyễn Hải URL: http://voer.edu.vn/c/3207fce7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Sự hình thành trái đất khí Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/29045681 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Nguồn gốc sống Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/726733d6 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Sự tiến hóa tế bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/fd8e75a4 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Học thuyết tế bào phương pháp nghiên cứu tế bào học Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/0446df5e Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Thành phần hóa học tế bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/9f76953b Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tế bào Eukaryote Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/0dfad704 128/132 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Cấu tạo tế bào Prokaryote Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/df1b2a70 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Các trình sinh học tế bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/1156e2d7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Sự đa dạng tế bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/a8cdeffd Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Khái niệm cấu trúc Enzyme Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/a8acd084 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Cơ chế hoạt động,phân loại yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính Enzyme Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/943c33c2 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Hô hấp tế bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/2a11404c Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Quang hợp Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/f383ae59 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 129/132 Module: Lịch sử phát triển di truyền học Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/df62a83b Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Đối tượng phương pháp nghiên cứu di truyền học Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/846e1528 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Quan hệ di truyền học với khoa học khác với thực tiễn Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/c68a3e01 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Acid Nucleic vật chất di truyền cấp độ phân tử Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/b2d973b8 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tái DNA Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/e4c96037 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Nhiễm sắc thể Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/476649ef Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Sự phân bào Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/9f0d8098 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Gene mã di truyền 130/132 Các tác giả: Nguyễn Hải URL: http://www.voer.edu.vn/m/1657d6c5 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 131/132 Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (Vietnam Open Educational Resources – VOER) hỗ trợ Quỹ Việt Nam Mục tiêu chương trình xây dựng kho Tài nguyên giáo dục Mở miễn phí người Việt cho người Việt, có nội dung phong phú Các nội dung đểu tuân thủ Giấy phép Creative Commons Attribution (CC-by) 4.0 nội dung sử dụng, tái sử dụng truy nhập miễn phí trước hết trong môi trường giảng dạy, học tập nghiên cứu sau cho toàn xã hội Với hỗ trợ Quỹ Việt Nam, Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (VOER) trở thành cổng thông tin cho sinh viên giảng viên Việt Nam Mỗi ngày có hàng chục nghìn lượt truy cập VOER (www.voer.edu.vn) để nghiên cứu, học tập tải tài liệu giảng dạy Với hàng chục nghìn module kiến thức từ hàng nghìn tác giả khác đóng góp, Thư Viện Học liệu Mở Việt Nam kho tàng tài liệu khổng lồ, nội dung phong phú phục vụ cho tất nhu cầu học tập, nghiên cứu độc giả Nguồn tài liệu mở phong phú có VOER có chia sẻ tự nguyện tác giả nước Quá trình chia sẻ tài liệu VOER trở lên dễ dàng đếm 1, 2, nhờ vào sức mạnh tảng Hanoi Spring Hanoi Spring tảng công nghệ tiên tiến thiết kế cho phép công chúng dễ dàng chia sẻ tài liệu giảng dạy, học tập chủ động phát triển chương trình giảng dạy dựa khái niệm học liệu mở (OCW) tài nguyên giáo dục mở (OER) Khái niệm chia sẻ tri thức có tính cách mạng khởi xướng phát triển tiên phong Đại học MIT Đại học Rice Hoa Kỳ vòng thập kỷ qua Kể từ đó, phong trào Tài nguyên Giáo dục Mở phát triển nhanh chóng, UNESCO hỗ trợ chấp nhận chương trình thức nhiều nước giới 132/132 [...]... tuổi của vỏ trai (clam shell) Căn cứ vào cứ vào tuổi của đá và các hoá thạch, người ta chia sự sống thành 5 đại: đại thái cổ, nguyên sinh, cổ sinh, trung sinh, tân sinh Hình bên dưới mô tả cơ thể sống từ dạng ban đầu sớm nhất và thới gian tương ứng với các đại địa chất từ tiền Cambri Hình 1.7: Các đại địa chất và lịch sử sự sống trên trái đất 12/132 Trước đây các nhà địa chất xem kỷ Cambri là một trong... các thành phần tế bào Các thành tựu khoa học cung cấp nhiều phương pháp cho việc tách riêng các bào quan và các đại phân tử sinh học để nghiên cứu thành phần sinh hóa và vai trò của chúng trong tế bào Các phương pháp thường được áp dụng: Phương pháp siêu ly tâm, phương pháp sắc kí 19/132 Ngoài ra, trong nghiên cứu tế bào học còn sử dụng nhiều phương pháp hiện đại khác như: Điện di, đánh dấu bằng đồng... chất có hoạt tính sinh học: insulin, hormone Nucleic acid Nucleic chứa và truyền thông tin thông tin di truyền Có hai loại nucleic acid: DNA và RNA, đây là những đại phân tử giúp sinh vật tạo nên những thành phần phức tạp của sinh vật từ thế hệ này đến thế hệ kế tiếp DNA điều khiển quá trình tái bản của nó, tổng hợp RNA và qua RNA điều hòa tổng hợp protein DNA là vật chất di truyền của sinh vật được nhận... chuyên bệt Sự phát triển của sinh vật đa bào Bảng 1: Các đại địa chất và lịch sử sự sống trên trái đất 14/132 15/132 Hình 1.9: Sự tiến hóa của sinh vật đa bào 16/132 Học thuyết tế bào và các phương pháp nghiên cứu tế bào học Học thuyết tế bào Lịch sử phát hiện tế bào Năm 1665, khi quan sát lát cắt gỗ sồi (oak tree) dưới kính hiển vi có độ phóng đại 30 lần (30X), Robert Hooke phát hiện những hộp nhỏ và... tế bào học Hiển vi Tế bào có kích thước rất nhỏ nên không thể nhìn thấy bằng mắt thường Sự phát hiện kính hiển vi giúp nghiên cứu tế bào ở những khía cạnh khác nhau Điều quan trọng đối với kính hiển vi không chỉ ở độ phóng đại mà còn ở giới hạn phân giải Kính hiển vi quang học độ phóng đại khoảng 2000 lần, có thể phân biệt được khoảng cách nhỏ nhất là 0.2μm Kính hiển vi điện tử có độ phóng đại khoảng... khuôn mẫu nhanh hơn và ít lỗi hơn các trình tự khác Vd: Một trình tự RNA có 40 ribonucleotide có thể tự nhân đôi trong môi trường có kẽm làm xúc tác với sai sót thấp hơn1% • RNA (ribozyme) có khả năng xúc tác (Thomas Cech, 1980s): Tế bào hiện đại sử dụng ribozyme xúc tác tổng hợp các RNA mới (rRNA, tRNA và mRNA Như vậy, RNA là chất tự xúc tác và trong thế giới tiền sinh học trước khi có protein và DNA,... hiện giới vi sinh bằng kính hiển vi có độ phóng đại 300 lần (300X) Năm 1839, Mathias Scheiden và Theodor Schwann tóm tắt những những kết quả nghiên cứu dưới kính hiển vi của họ: Tất cả sinh vật đều cấu tạo từ tế bào, tế bào mới được hình thành từ sự phân chia của tế bào trước đó Năm 1862, Louis Pasteur bằng thực nghiệm chứng minh sự sống không tự ngẫu sinh Những tuyên bố này là nền tảng cho học thuyết... bởi vì tầng Ozon khí quyển ngăn cản các tia UV -Sinh vật tồn tại tiêu thụ các chất hữu cơ tạo ra 11/132 Sự tiến hóa của tế bào Các dẫn liệu hoá thạch về động thực vật Tuổi niên đại địa chất có thể xác định thông qua thông qua tuổi của lớp đất đá trầm tích được hình thành từ cát, bùn của đáy hồ và đại dương Trong lớp đá trầm tích rất giàu các hoá thạch sinh vật Có thể dùng phương pháp đồng vi phóng xạ... của tế bào Có thể tham khảo thêm nguồn gố của sự sống tại: http://en.wikipedia.org/wiki/ Origin_of_life Quá trình hình thành sự sống không thể xảy trong điều kiện hiện tại vì: Oxy trong khí quyển được tích luỹ do hai quá trình Quá trình phân li nước do ánh sáng cực tím tác động lên hơi nước và quá trình quang phân li nước trong quang hợp -Oxy có trong khí quyển sẽ phân hũy các chất hữu cơ vừa tổng hợp... Chert đen Như vậy trong một thời gian dài, cách nay khoảng 3 tỉ năm, trên trái đất chỉ tồn tại các sinh vật nhỏ bé, đơn giản tương tự như các vi khuẩn ngày nay Từ prokaryote đến eukaryote, guồn gốc tế bào nhân chuẩn-Thuyết nội cộng sinh Trong suốt quá trình hình thành eukaryotes, cấu trúc tế bào và những quá trình đặc trưng cho eukaryote đã xuất hiện: nhân được bao bọc bởi màng, ti thể, lạp thể, hệ thống